Reihenschaltung / Serienschaltung von Widerständen

Mit der Reihenschaltung von Widerständen befassen wir uns in diesem Artikel. Kurzfassung der Inhalte:

• Eine Erklärung, was man unter der Reihenschaltung von Widerständen zu verstehen hat.
• Einige Beispiele zum Rechnen mit dem Ohmschen Gesetz.
• Aufgaben / Übungen damit ihr dieses Grundgesetz der Elektrotechnik üben könnt.
• Ein Video, welches sich mit dem Ohmschen Gesetz befasst.
• Ein Frage- und Antwortbereich rund um dieses Thema

Erklärung Reihenschaltung Widerstände

Zunächst ein kurzer Hinweis: Eine Reihenschaltung von Widerständen wird manchmal auch als Serienschaltung von Widerständen bezeichnet. Was ist nun eine Reihenschaltung?

Im einfachsten Fall haben wir zwei Widerstände hintereinander. Dies kann so aussehen:

In der nächsten Grafik seht ihr eine Reihenschaltung aus drei Widerständen in einem elektrischen Stromkreis.

Jetzt tritt ein kleines Problem auf. Wenn man zum Beispiel das Ohmsche Gesetz anwenden möchte, dann taucht dabei in der Formel ein "R" für den Widerstand auf. Wir haben hier allerdings mehrere Widerstände. Aus diesem Grund müssen wir in der Lage sein aus den einzelnen Widerständen einen Gesamtwiderstand zu machen. Die Formel um eine Reihenschaltung zusammen zu fassen sieht so aus:

Anders ausgedrückt: Einfach alle Widerstände zusammenrechnen.

Zum Vergleich sehen wir uns einmal eine Parallelschaltung an. Diese sieht so aus:

Wie man sehen kann: Hier zweigt sich die Leitung auf, der Strom teilt sich auf und ein Teil fließt durch den oberen Widerstand und der andere Teil des Stroms fließt durch den unteren Widerstand. Wir halten fest:

Im nächsten Abschnitt sehen wir uns Beispiele zur Reihenschaltung an.

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Beispiele Reihenschaltung

Die nächsten Beispiele zeigen, wo man die Reihenschaltung verwenden kann und wie man damit rechnet.

Beispiel 1:

Gegeben sei die nächste Schaltung mit drei Widerständen in Reihe. Die Spannungsquelle liefert 5 Volt. Die Widerstände sind 10 Ohm, 25 Ohm und 40 Ohm. Wie viel Strom fließt in der Schaltung?

Lösung:

Um die Formel des Ohmschen Gesetzes U = R · I verwenden zu können, müssen wir zunächst R berechnen. Um den Gesamtwiderstand R zu berechnen addieren wir die drei Widerstände zusammen. Dabei erhalten wir 75 Ohm als Ergebnis. Die Gleichung zum Ohmschen Gesetz stellen wir nach dem Strom um. Wir setzen die Spannung mit 5 V und den Widerstand mit 75 Ohm ein und erhalten einen Strom von 0,0666 Ampere.

Beispiel 2:

Gegeben sei ein elektrischer Stromkreis mit einer Reihenschaltung von zwei Widerständen. Es fließt ein Strom von 0,12 Ampere. Wie viel Spannung fällt an jedem Widerstand ab? Wie viel Spannung liefert die Spannungsquelle? Überlege im Anschluss, wie man das Ergebnis überprüfen kann.

Lösung:

Der Strom von 0,12 Ampere fließt durch beide Widerstände. Wir wenden an beiden Widerständen die Formel zum Ohmschen Gesetz an und erhalten damit die Spannungen, die an den jeweiligen Widerständen abfallen. Alles was mit dem ersten Widerstand zu tun hat bezeichnen wir mit dem Index 1, den zweiten Widerstand mit dem Index 2. Diese beiden Spannungen addieren wir, denn die Spannugen die an den beiden Widerständen abfallen entsprechen natürlich dem, was die Spannungsquelle an Spannung liefern muss.

Die Spannungsquelle liefert dabei eine Spannung von 7,2 V ab. Haben wir uns nun verrechnet? Zur Kontrolle / Probe rechnen wir nach. Wir setzen in die Gleichung vom Ohmschen Gesetz die Summe der beiden Widerstände ein und auch den Strom von 0,12 A und erhalten auch hier 7,2 V.

Übungsaufgaben Reihenschaltung Widerstände

Aufgabe 1: Zwei Widerstände liegen in Reihe. Diese sind 20 Ohm und 30 Ohm groß. Wie groß ist der Gesamtwiderstand?

• -10 Ohm
• 50 Ohm
• 10 Ohm
• 25 Ohm

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Reihenschaltung Video

Fragen mit Antworten Reihenschaltung